Бактерия анорексии

Бактерия анорексии
 
Анорексия обычно считается прежде всего психическим расстройством, имеющим вторичные физические последствия; между прочим, ее медицинское название – «нервная анорексия». Под этим названием она и фигурирует в священном Диагностическом и статистическом руководстве по психическим расстройствам (DSM), опубликованном Американской психиатрической ассоциацией, основном документе в сфере психиатрии. Я не уверен, долго ли просуществует эта концепция в свете результатов последних исследований, даже при условии, что механизмы этого заболевания еще не до конца выяснены.
 
Страдающие анорексией едят так мало, что порой рискуют умереть от истощения. Они живут в глубоком страхе набрать вес, даже когда внешне они начинают напоминать скелет. Их кожа становится сухой, а зубы – хрупкими, волосы начинают выпадать, у женщин наступает аменорея (прекращаются менструации). Кстати, 90 % страдающих от этого заболевания – женщины. Наиболее удивительно то, что они действительно не испытывают или почти не испытывают голода (а может, борются с голодом, который физиологически имеет место?): чувство насыщения им приносит первый же проглоченный кусочек, а иногда и просто сам вид пищи.
 
Причины такого быстрого насыщения заключаются не только в психике страдающего от анорексии. Прежде всего дело в том, что называют гомеостатическим контролем: в данном случае речь идет об определенных механизмах, которые запускаются в нашем организме, как только мы начинаем есть. К ним относится и выработка гормонов желудочно-кишечного тракта, таких как PYY, который посылает в мозг сигнал о наступлении насыщения. Через 15–20 минут после первого съеденного куска пищи наступает насыщение: мы больше не испытываем голод и отставляем тарелку.
 
Последние исследования кишечной микробиоты перевернули эту схему, показав, какая роль в ней отведена нашим бактериям. Одно из наиболее удивительных открытий касается бактерии вида Escherichia coli (кишечной палочки), которая по праву имеет плохую репутацию: как и многие другие бактерии, оказавшись не в том месте, не в то время и в излишнем количестве, она вызывает серьезные инфекции как пищеварительной, так и мочевыделительной системы.
 
Причина, по которой E. coli присутствует в нашем кишечнике, долгое время оставалась неизвестной. До тех пор, пока не обнаружилось, что количество этих бактерий в нашем кишечнике напрямую связано с чувством насыщения: когда количество E. coli понижается, мы чувствуем голод. Затем, как только мы начинаем есть, количество этих бактерий начинает возрастать по экспоненте: уже через девять минут после начала приема пищи 1 миллиард юных E. coli появляется в нашем кишечнике; по прошествии 15 или 20 минут количество наших E. coli увеличивается почти вдвое, и мы чувствуем насыщение.
 
Можно было бы предположить, что эти бактерии питаются тем, что мы едим одновременно с ними: это бы объяснило подобную динамику роста их популяции. Но не забывайте, что E. coli населяют толстую кишку, в которой съеденная пища оказывается через три-четыре часа после трапезы: сначала она совершает долгую «стоянку» в желудке, где желудочные соки превращают ее в однородную массу, чтобы пища смогла продолжить свой путь дальше.
 
В отличие от большей части наших кишечных бактерий, E. coli и им подобные питаются вовсе не тем, что едим мы. Тщательные наблюдения показали, что эти бактерии питаются пищеварительными выделениями, выработку которых стимулируют особые механизмы насыщения. Когда мы съедаем первые кусочки пищи, эти механизмы уже работают в полную силу. Что еще более удивительно, их работа начинается еще до начала нашей трапезы, когда при виде аппетитного блюда мы выделяем слюну, еще до того, как мы притронемся к блюду вилкой или ложкой! Как в случае со страдающими анорексией, которые насыщаются уже от одной мысли о еде.
 
Логично, что многие научно-исследовательские учреждения предприняли различные исследования, направленные на изучение E. coli – этих бактерий легко культивировать в лаборатории, надо только их «кормить» в среде, в которой они обитают, – говяжьем бульоне, казеине (из молока), кукурузном крахмале и агар-агаре.
 
Одно из первых исследований было проведено в 2016 году. В Университете Руана специалисты из команды Сергея Фетисова ввели фракции бактерий голодным крысам, тем самым искусственно повысив уровень E. coli в их толстой кишке. Получив доступ к пище, эти крысы съели намного меньше корма, чем крысы из контрольной группы, которым не вводили E. coli.
 
Опыт продлился неделю, в течение которой крысам, имевшим свободный доступ к пище, дважды в сутки вводили белок E. coli. Эти крысы ели с той же частотой, что и особи из контрольной группы, однако съедали значительно меньше корма: они очень быстро насыщались. Конечно, они потеряли в весе. 
 
Существует два способа, с помощью которых эти бактерии контролируют прием пищи.
 
Во-первых, E. coli производят метаболит, имеющий большое значение в обмене энергии, – АТФ (аденозинтрифосфат). Он играет важную роль в регулировании аппетита.
 
Во-вторых, в крови крыс, которым ввели фракции E. coli, исследователи обнаружили повышенный уровень ClpB, белка, который производят E. coli. ClpB обладает двойным действием: с одной стороны, он активирует выработку PYY, подающего мозгу сигнал о поступлении пищи. С другой стороны, структура этого белка очень схожа со структурой α-МСГ, одного из гормонов, контролирующих чувство насыщения. Их структуры настолько близки… что, когда с током крови ClpB попадает в мозг, тот их путает. Под влиянием белка ClpB наш мозг решает, что мы сыты! И на самом деле крысы, в крови которых уровень ClpB был выше, ели меньше других.
 
Авторы этого исследования провели дополнительный эксперимент, на сей раз на мышах, которым ввели очень большие дозы E. coli. Мыши не просто начали меньше есть: они продемонстрировали симптомы, которые испытывают больные анорексией. Экспериментов с участием людей еще не проводилось, однако уже есть некоторые научные наблюдения.
 
В Миланском университете исследовательская группа под руководством Франчески Борго и Элизы Борджи сравнила микробиоту 15 добровольцев, страдающих от анорексии, и 15 здоровых людей того же возраста и этнической принадлежности. В микробиоте страдающих анорексией уровень бактерий E. coli был выше, чем у членов контрольной группы.
 
В то же время у них отмечен дефицит бактерий рода Clostridium, выделяющих бутират. Известно, что чем выше в организме уровень бутирата, тем меньше склонность к тревожности или депрессии. Можно предположить, что, повысив уровень бутирата или увеличив популяцию выделяющих его бактерий, можно уменьшить тревожность этих людей и исправить расстройства пищевого поведения.
 
На данный момент исследователи полагают, что нарушения микробиоты являются важным фактором, «запускающим» болезнь, но при этом, конечно, не единственным: как и все другие болезни, анорексия – результат целого комплекса факторов, в том числе наследственности пациента, его окружения, психического состояния и жизненного опыта. Также вероятно, что рацион страдающих анорексией, отличающийся малой калорийностью и пониженным количеством жиров и сахаров, в свою очередь воздействует на микробиоту, усугубляя уже существующий и готовый о себе заявить дисбактериоз.
 
Эти наблюдения поднимают очевидный вопрос о возможном использовании бактерий для лечения людей с лишним весом. Иными словами, можно ли уменьшить аппетит и потерять вес, просто проглотив несколько дружественных бактерий?
 
Использование E. coli, бактерии-повелительницы анорексии, исключено: связанные с ней потенциальные риски слишком высоки для того, чтобы прописывать ее в форме пробиотика. В естественном состоянии, в кишечнике, ее популяция не становится настолько многочисленной, чтобы представлять опасность, хотя бывают редкие исключения. И даже если нам удастся исключить эту редкую опасность, логично задать вопрос: не спровоцирует ли E. coli, правильно дозированная, но способная размножаться, расстройства пищевого поведения или даже настоящую анорексию?
 
Тем временем интерес исследователей вызывают альтернативные пути, и некоторые идеи уже начинают реализовываться на практике. Как, например, в случае с бактерией рода Hafnia, Hafnia alvei, которая, как и E. coli, производит ClpB, белок насыщения, и вызывает чувство сытости. Эта бактерия представлена в продуктах питания – в корочке некоторых сыров из сырого молока, в ферментации которых она участвует. Проблема состоит в том, что надо съесть астрономическое количество сырных корочек, чтобы заполучить необходимое нашей микробиоте количество Hafnia; как известно, в самом сыре этих бактерий нет, зато, к несчастью, есть много жиров. С недавних пор культуру Hafnia можно приобрести в магазинах в форме биологически активной добавки к пище. Я прописываю ее своим пациентам: недавнее исследование научной группы под руководством Сергея Фетисова показало, что Hafnia эффективно снижает аппетит мышей с ожирением.
 
Анорексия – булимия
 
Изучение микробиоты начало, ко всему прочему, приподнимать завесу над другой загадкой: чередование приступов анорексии и булимии у некоторых пациентов. Этот феномен может иметь «химическое» объяснение. Что еще более удивительно, чередование анорексия – булимия близко… к аутоиммунным заболеваниям.
 
В норме, когда болезнетворная бактерия или вредоносный вирус попадают в организм, он защищается. Наша иммунная система приходит в действие: производит антитела, буквально «тела против других тел», разрушающие враждебные бактерии или вирусы. Бактерии, живущие в нас, застрахованы от этой реакции.
 
Но есть исключения. Так, организм тех, кого мучает чередование анорексии и булимии, по еще невыясненным причинам вырабатывает антитела к белку насыщения, который производит E. coli, – к ClpB. Иммунная система расценивает его молекулы как инородные тела, как угрозу, и разрушает их. Как я уже сказал, ClpB – практически двойник α-МСГ, гормона, который вырабатывается нашим организмом и тоже отвечает за чувство насыщения. Антитела иммунной системы атакуют этот гормон и разрушают его.
 
В точности такие же процессы происходят в организме в случае аутоиммунных заболеваний: он обращается против себя самого. Например, при диабете первого типа (не путать с диабетом второго типа, встречающимся у полных людей) иммунитет ребенка принимает поджелудочную железу за инородное тело и атакует ее.
 
По неизвестной нам причине и посредством механизма, который еще предстоит понять, атака на ClpB и α-МСГ может как усиливать чувство насыщения (и вызывать приступы анорексии), так и значительно его уменьшать (и провоцировать тем самым приступы булимии). Сегодня эта захватывающая область исследований привлекает внимание специалистов по всему миру.
 
Эти открытия позволяют взглянуть на некоторые расстройства пищевого поведения, близкие к аутоиммунным заболеваниям, под новым углом.
 
Путь удовольствия
 
Существует два пути управлять чувством насыщения. Первый, чисто химический, состоит в гомеостатическом контроле, о котором я недавно упоминал. Второй путь – гедонистический, то есть связанный с удовольствием.
 
Иногда мы едим вовсе не потому, что наш организм голоден. Мы едим за компанию или не желая пропускать праздничный ужин, даже зная, что на следующий день, скорее всего, почувствуем дискомфорт и тяжесть в желудке. Но иногда случается так, что мы поддаемся порыву: буквально набрасываемся на все, что под рукой, не обращая внимания на количество пищи, которое поглощаем. Все это приводит к появлению чувства вины.
 
Но, даже если мы чувствуем вину, ощущение удовольствия остается. По крайней мере, на химическом уровне. И оно оказывается сильнее, чем гомеостатический контроль чувства насыщения.
 
Главную роль здесь играет гормон дофамин. Этот гормон удовольствия способен снижать наш уровень тревожности. Он вырабатывается нашим организмом в качестве «награды» в ответ на различные раздражители: для одних это занятия спортом, для других – еда, для некоторых – зависимость от алкоголя, наркотиков… Как алкоголик, который продолжает употреблять спиртное, даже опьянев, некоторые продолжают есть, даже ощущая дискомфорт от переедания. Просто им требуется больше дофамина для борьбы с их тревогами.
 
Путь удовольствия в нашем питании (и других зависимостях), то есть взаимосвязь между допаминергическими путями и кишечной микробиотой, еще не раскрыл нам всех своих секретов. Возможно, некоторые бактерии стимулируют синтез дофамина и экспрессию его рецепторов; исследования в этой сфере продолжаются, по крайней мере мы теперь умеем задавать правильные вопросы, которые будут направлять наши исследования. Это невероятный прогресс.
 
Эти вопросы сосредоточены вокруг причины, по которой одни люди вырабатывают больше дофамина, когда едят, а другие – когда выпивают или занимаются спортом. В чем разница: может быть, в наших нейромедиаторах, которые неодинаково реагируют на белки тех или иных кишечных бактерий? И что это за бактерии? Между прочим, в микробиоте страдающих от анорексии почти отсутствуют некоторые бактерии семейства Firmicutes (как показали опыты на мышах, их размножению способствует употребление джанкфуда), в том числе бактерии класса Clostridia. Играют ли они роль в цикле еда – удовольствие, который способен даже вызвать сбой энергетической системы контроля аппетита?
 
Механизм насыщения
 
Насыщение контролируют два механизма: гомеостатический и гедонистический. Нашим E. coli требуется от 15 до 20 минут, чтобы размножиться и таким образом сообщить о том, что мы не голодны. Воспользуемся этим временем, чтобы доесть то, что в нашей тарелке (или наш сэндвич).
 
Быстрее наши механизмы насыщения не запустятся, и моментально опустошенная тарелка не утолит нашего голода, сколько бы еды на ней ни было. Первый совет, который я даю своим пациентам, – это есть медленно, уделяя время тому, чтобы как следует прожевывать каждый кусочек и откладывать вилку (или сэндвич) между укусами. Вы знаете, что прием пищи насчитывает в среднем от 15 до 20 кусочков, не больше? Если исходить из логики один кусочек в минуту, решение очевидно: нужно просто выжидать по 30 секунд между кусочками.
 
А если вы ели слишком быстро? Делайте как японцы, которые встают из-за стола еще голодными: они знают, что чувство насыщения придет через несколько минут, как только физиологические механизмы начнут свою работу и выработанные гормоны подействуют на мозг.
 
Когда я испытываю сильный голод, первым делом я съедаю яблоко. Я как следует пережевываю каждый кусочек: это занимает время. Доев яблоко, я объективно уже не чувствую себя голодным… а моя микробиота получает много пектина, который обожают полезные бактерии. Однако не поддавайтесь искушению заменить яблоко яблочным соком, даже свежевыжатым. Для начала, он сделан из нескольких яблок. К тому же вы выпьете его быстро, не запустив механизмы ощущения сытости: даже если вы получите удовольствие от сока, выпив его, вы останетесь голодными, и это нормально.

«Моя вера – это вера в то, что счастье человечеству даст прогресс науки»

Иван Павлов

Научный подход на Google Play

Файлы

Рождение разума. Загадки нашего сознания

Реникса

Строение и эволюция Вселенной

Возвращение времени. От античной космогонии к космологии будущего